2.1.8. Рівень океанів і морів

Рівнем називається перевищення (висота) водної поверхні над деякою (умовною) площиною порівняння. Загальною поверхнею порівняння могла би бути поверхня геоїда. З нею повинна співпадати не збурена, вільна поверхня океану. Але під дією різноманітних факторів рівнева поверхня океану постійно змінюється. Дія факторів проявляється спільно або більш відокремлено і за різні проміжки часу. Розрізняють короткочасні, сезонні та довготривалі коливання (зміни) рівня океану.

Корткочасні можуть бути періодичними, що пов’язані з припливами та сейшами, а можуть бути неперіодичними. Останні називають анемобаричними (вплив вітру та тиску) і основним їх проявом є згонно-нагонні процеси. У мілководних затоках нагони можуть піднімати рівень на 3-4 м, що є небезпечним для населених пунктів та інженерних споруд. Усі види таких коливань рівнів пов’язані лише з переміщенням мас води, але середній рівень моря при цьому не змінюється.

Для вивчення сезонних коливань необхідно виключити з розгляду вплив короткочасних. Це досягається осередненням значень рівнів води по місяцях. Сезонні коливання мають амплітуду 20-30 см. На підвищення рівнів впливають низький атмосферний тиск, слабкі вітри, значна кількість атмосферних опадів, притік річкових вод, підвищена температура вод, пониження солоності. В залежності від природних умов спільна дія цих факторів по-різному проявляється в різні пори року. Якщо від середніх місячних рівнів перейти до середніх річних, то можна досліджувати багаторічні коливання рівнів води. Їх розмах, як і у сезонних, складає 20-30 см. Їх причини ще не з’ясовані, але вважають, що вони пов’язані з загальними процесами в системі океан — атмосфера.

Існують також зміни рівнів, що відбуваються за геологічні проміжки часу. Їх вивчають за допомогою палеогеографічних та палеогідрологічних даних та методів. Їх поділяють на гідрократичні (евстатичні) та геократичні. Перші з них пов’язані зі змінами маси води в океані, другі — з рухами та змінами земної кори (тектонічними процесами). Для евстатичних коливань важливу роль грає фактор розвитку материкових льодовиків, оскільки вони акумулюють в собі значні маси води. Геократичні коливання можуть бути пов’язані зі змінами форм та розмірів котловин океанів. Слід відмітити, що це будуть відносні зміни рівнів, пов’язані із особливостями взаємного розташування водної та твердої оболонки Землі. Ці обставини створюють великі труднощі у визначенні абсолютного положення рівня (так — званого «нуля висот»). Загальний принцип визначення рівнів — відлік від сталої поверхні. Але, якщо всі поверхні рухаються та завдання ускладнюється. В теперішній час з одного боку детально вивчають закономірності змін рівнів, а з другого — застосовують новітні методи та технології. В цілому формуються нові принципи і нова система досліджень рівнів води в океанах та морях.

2.1.9. Життя в океані

Життя розповсюджене у всіх частинах океану. Лише рослини, які потребують світла, розповсюджені тільки у приповерхневих водах. Між організмами та середовищем життя існує тісний двобічний взаємозв’язок. Організми впливають на важливі, глобальні біогеохімічні процеси. Життя на Землі зародилось в океані. Відомо, що 75% класів та підкласів живих організмів виникли у воді. Тваринних організмів на Землі налічується 11 типів. Вони включають 65 класів і лише 8 з них живуть виключно на суходолі. З 33 класів рослин (17 типів) 5 класів живуть виключно в океані і 10 — у морських та прісних водоймах. Основні типи рослин в океані — це водорості (зелені, бурі, червоні, синьо — зелені, різножгутикові, діатомові). Основна роль належить одноклітинним. У морській воді їх налічується біля 200 тисяч видів. Окремі водорості (нереоцистуси, лесонії) можуть досягати довжини 100-200 м. Бурі водорості переважають у помірних і холодних водах, а у теплих більш поширені саргасуми (особливо у Саргасовому морі). Серед найпоширеніших тваринних організмів основними є корененіжки, форамініфери, радіолярії. Більша частина дна океану вкрита органогенними намулами, що складаються з їх решток. Організми Світового океану поділяють на три основні групи: планктон, нектон та бентос. Планктон пасивно переноситься водою (гр. plankton — блукаючий). Це найдрібніші тваринні та рослинні організми. Нектон — риби та морські тварини, що самостійно переміщуються на великі відстані і живуть у товщі води (гр. nektos — той, що плаває). Бентос — організми, що живуть на морському дні (гр. benthos — глибина).

Екосистеми океану значно відрізняються від суходолу. Вони вивчені ще недостатньо. Відомо, що одноклітинні водорості (фітопланктон) характеризуються надзвичайно високою продуктивністю. Завдяки значній рухомості вод постійно оновлюються запаси поживних речовин. Тому водорості мають можливість швидко розмножуватись. Фітопланктон може відтворюватись декілька сот раз на рік. В. Степанов образно пише: «Теоретично за одну ніч зоопланктон може з’їсти половину фітопланктону. Частина, що залишилися за наступний день може відновити загальну кількість організмів». Одноклітинні водорості відрізняються дуже великою поживністю. Вони вміщують велику кількість білків. Все це дозволяє одиниці маси фітопланктону годувати 15 одиниць маси тваринного, що харчується ним. Якщо тепер перейти від біомаси до продукції, то вона для зоопланктону вже у 10 раз поступається фітопланктону. А продукція нектону менша від неї у 300 раз. Але найбільшою продуктивністю відрізняються бактерії. Їх продукція перевищує біомасу у 100 раз.

Таким чином, живий світ океану це дуже динамічна і важлива складова біосфери Землі. В останні десятиріччя в глибинах океану відкриті особливі екосистеми, які базуються на первинній продукції не фотосинтезуючих організмів, а інших (бактерій, що переробляють сірчані сполуки, або метан). Екосистеми в рифтових долинах серединноокеанічних хребтів можуть існувати при досить високих температурах вод (до 80⁰С).